一、顏色的概念
色彩在我們的日常生活中扮演著非常重要的角色。從人的一出生起色彩就伴隨者我 們，影響著我們。不論是不同的文化，還是不同的地域，色彩都蘊含著極其深刻的意義。 它能夠渲染我們的情感，能夠起到指揮交通的作用，還能夠被用來表達事物的狀態(tài)。
我們?nèi)庋鬯姷降墓饩€，是由波長范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的。不同波長的電磁波表 現(xiàn)為不同的顏色，對色彩的辨認是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的一種視覺神經(jīng) 的感覺，同時，我們所感受到的不同色彩還與觀察者本人以及觀察時所處的環(huán)境密不可 分（因我們的眼睛和大腦適應(yīng)性非常強，能隨著環(huán)境的變化做相應(yīng)的調(diào)整）。
對色彩的辨認需要滿足 3 個條件： - 一個物體， - 光源 (或發(fā)光物) - 觀察者。
顏色可成功用于物體追蹤和識別。但是，當(dāng)光源顏色變化時物體的顏色也發(fā)生變化。光線必須具有能量才可見。色彩是由物體產(chǎn)生不同波長的可見光引起的一種感觀刺激， 其光波長位于電磁波譜中。為更好地理解色彩，我們必須認識光源。光線有多種不同來 源，由電磁波組成，是一種以波形式傳播的能量。
所有可見光由顏色混合而成，不同色彩的比例形成有其特色的光線。測量光線采用 的是光譜能量分布法。見上圖 ，可見光譜從 400nm 開始結(jié)束于 700nm。任何低于 400nm 的光稱為紫外光(UV)，高于 700 nm 的光稱為紅外光(IR)。人類的肉眼是無法可見紫外 光和紅外光的。 白色光是一組顏色選擇性的組合的結(jié)果；每種色都表現(xiàn)為一特殊的波長范圍。這些 顏色有－紅、橙、黃、綠、藍和紫。
白熾光和冷光是產(chǎn)生光線的兩種主要方法。白熾光是由熱能產(chǎn)生光線。加熱一個燈 泡光源產(chǎn)生足夠的高溫，引起發(fā)光。星星和太陽通過熾熱發(fā)光。我們所知的冷光，不同 于加熱發(fā)光。可在室內(nèi)甚至低溫下產(chǎn)生。量子物理學(xué)對冷光的解釋是：電子從基態(tài)(最 低能量水平)向高能態(tài)躍遷，當(dāng)返回基態(tài)時，以光子形式釋放能量，產(chǎn)生光線。若這兩 步時間間隔短(幾微秒)，發(fā)出的是熒光；如果時間間隔長(幾小時)，則發(fā)出磷光。
根據(jù)光源不同光線中光波的組合可以變化。由于這個原因，比較日光、熒光和鈉燈光時 可看出它們的不同。自然太陽光變化范圍很廣?？瓷先タ梢允炙{，特別是在正午時分 向北面望去。直射的太陽光通?？瓷先ナ墙鹕?，但日落時的太陽是明亮的紅色。人造鈉燈光可以是黃色，汞燈是藍綠色，或者是由白熾燈發(fā)出的黃色光，以及熒光燈發(fā)出的 變換的色彩。
光既具有波動性也具有粒子性，當(dāng)光線照射在物體上時，可以將一束光想象為一群以極高的速度飛行的的光子。當(dāng)光子接觸到了物體時，有些光子被反彈回來，稱為反射；有些光子突破表面后穿出，稱之為透射；有些光子被物體內(nèi)部的粒子糾纏住，直接被消化吸收，稱之為吸收。光與物體作用的形式主要是上面所說的光的反射、光的透射、光的吸收。光線透射，形成透明色彩。藍色物體反射光譜中的藍色光而吸收其它顏 色的光；白色光線的反射曲線中，光譜中所有顏色的光線幾乎 100％的被反射。
當(dāng)光線 從一介質(zhì)改變方向通過另一介質(zhì)時，可能改變光的傳輸方向。如果光子向空間各個方向傳播，稱之為散射；如果改變光子的飛行速度，在光傾斜進入物體或射出物體時，就會發(fā)生折射現(xiàn)象。散射作用受隨折射率的不同而變化，而粒子尺寸和光線波長對折射率也有影響。不透明顏色散射率能高。半透明顏 色表現(xiàn)傳播和散射的結(jié)合特性。當(dāng)大多數(shù)可見光波被吸收時產(chǎn)生吸收作用，黑色表面幾 乎吸收所有的光線。
